Korozija je uništavanje metala, keramike, drva i drugih materijala kao rezultat kemijske ili fizikalno-kemijske interakcije. Što se tiče razloga za ovaj neželjeni učinak, oni su različiti. U većini slučajeva ovo je strukturna nestabilnost termodinamičkih učinaka. okoliš... Pogledajmo pobliže što je korozija. Također se moraju uzeti u obzir vrste korozije, a neće biti suvišno razgovarati o zaštiti od nje.

Neke općenite informacije

Navikli smo čuti pojam „hrđanje“, koji se koristi u slučaju korozije metala i legura. Postoji i takav koncept kao "starenje" - karakterističan je za polimere. U osnovi su ista stvar. Upečatljiv primjer je starenje gumenih proizvoda zbog aktivne interakcije s kisikom. Uz to, neki plastični elementi uništavaju se pod utjecajem, a brzina korozije izravno ovisi o uvjetima u kojima se objekt nalazi. Dakle, hrđa na metalnom proizvodu širit će se brže što je temperatura viša. Vlaga također utječe: što je veća, to brže postaje neprikladna za daljnju upotrebu. Empirijski je utvrđeno da oko 10 posto metalni proizvodi se neopozivo otpisuju, a kvar je korozija. Vrste korozije su različite i klasificiraju se ovisno o vrsti okoliša, prirodi protoka i slično. Pogledajmo ih izbliza.

Klasifikacija

Trenutno postoji više od dva tuceta mogućnosti hrđanja. Predstavit ćemo samo najosnovnije vrste korozije. Uvjetno ih možemo podijeliti u sljedeće skupine:

• Kemijska korozija je proces interakcije s korozivnim okolišem, u kojem se redukcija oksidansa odvija u jednom činu. Metal i oksidans nisu prostorno odvojeni.
• Elektrokemijska korozija - proces interakcije metala s ionizacijom atoma i redukcijom oksidansa odvija se u različitim postupcima, međutim, brzina u velikoj mjeri ovisi o potencijalu elektrode.
• Plinska korozija - kemijsko hrđanje metala s minimalnim udjelom vlage (ne više od 0,1 posto) i / ili visokim temperaturama u plinskom okruženju. Češće datog pogleda nalaze u kemijskoj i rafinerijskoj industriji.

Osim toga, postoji i velika količina procesi zahrđavanja. Svi su korozivni. Vrste korozije, osim gore opisanih, uključuju biološku, radioaktivnu, atmosfersku, kontaktnu, lokalnu, ciljanu hrđu itd.

Elektrokemijska korozija i njezine značajke

Kod ove vrste razaranja dolazi do procesa kada metal dođe u kontakt s elektrolitom. Potonji mogu biti kondenzirana voda ili kišnica. Što više soli i kiselina sadrži tekućina, to je veća električna vodljivost, a time i brzina postupka. Što se tiče mjesta metalne konstrukcije najosjetljivije na koroziju, to su zakovice, zavareni spojevi, mjesta mehaničkih oštećenja. Ako ga strukturna svojstva legure željeza čine otpornom na hrđanje, postupak se donekle usporava, ali se svejedno nastavlja. Pocinčavanje je glavni primjer. Činjenica je da cink ima negativniji potencijal od željeza. Iz ovog jednostavnog razloga, slitina željeza se smanjuje, a cink nagriza. Međutim, prisutnost oksidnog filma na površini uvelike usporava proces uništavanja. Naravno, sve vrste elektrokemijske korozije izuzetno su opasne, a ponekad je čak i nemoguće boriti se s njima.

Kemijska korozija

Ova promjena u metalu prilično je česta. Upečatljiv je primjer pojava kamenca kao rezultat interakcije metalnih proizvoda s kisikom. Visoka temperatura u ovom slučaju djeluje kao ubrzivač procesa, a u njemu mogu sudjelovati tekućine kao što su voda, soli, kiseline, lužine i otopine soli. Ako govorimo o materijalima poput bakra ili cinka, tada njihova oksidacija dovodi do stvaranja filma otpornog na daljnju koroziju. Proizvodi od čelika stvaraju željezne okside. Dalje dovodi do pojave hrđe, koja ne pruža nikakvu zaštitu od daljnjeg uništavanja, već, naprotiv, tome pridonosi. Trenutno se sve vrste kemijske korozije uklanjaju pocinčavanjem. Mogu se primijeniti i druga sredstva zaštite.

Vrste korozije betona

Promjene u strukturi i povećanje lomljivosti betona pod utjecajem okoliša mogu biti tri vrste:

• Uništavanje dijelova cementnog kamena jedna je od najčešćih vrsta korozije. Pojavljuje se kada je betonski proizvod sustavno izložen atmosferskim oborinama i drugim tekućinama. Kao rezultat toga, hidrat kalcijevog oksida se ispire i narušava se struktura.
• Interakcija s kiselinama. Ako cementni kamen dođe u kontakt s kiselinama, tada nastaje kalcijev bikarbonat - agresivan kemijski element za betonski proizvod.
• Kristalizacija teško topljivih tvari. U osnovi, ovo je biokorozija. Zaključak je da mikroorganizmi (spore, gljivice) ulaze u pore i tamo se razvijaju, uslijed čega dolazi do uništenja.

Korozija: vrste, načini zaštite

Godišnji gubici u milijardama dolara naveli su ljude na borbu s tim štetnim učincima. Sigurno je reći da sve vrste korozije dovode do gubitka ne samog metala, već vrijednih metalnih konstrukcija, na čiju se izgradnju troši puno novca. Teško je reći je li moguće pružiti stopostotnu zaštitu. Međutim, pravilnom pripremom površine, koja uključuje abrazivno pjeskarenje, mogu se postići dobri rezultati. Premaz boja i lakova pouzdano štiti od elektrokemijske korozije ako se pravilno nanese. A posebna obrada površine pouzdano će zaštititi od uništavanja metala pod zemljom.

Aktivne i pasivne metode borbe

Bit aktivnih metoda je promjena strukture dvostrukog električnog polja. Za to se koristi konstantni izvor struje. Napon mora biti odabran na takav način da poveća proizvod koji treba zaštititi. Druga izuzetno popularna metoda je žrtvena anoda. Propada, štiteći osnovni materijal.

Pasivna zaštita uključuje upotrebu laka. Glavni zadatak je potpuno spriječiti ulazak vlage, kao i kisika u zaštićenu površinu. Kao što je gore spomenuto, ima smisla koristiti prskanje cinkom, bakrom ili niklom. Čak će i djelomično uništeni sloj zaštititi metal od hrđanja. Naravno, ove su vrste zaštite od korozije metala učinkovite samo kada površina nema vidljive nedostatke u obliku pukotina, iverja i slično.

Pocinčavanje u detalje

Već smo ispitali glavne vrste korozije, ali sada bih želio razgovarati o najboljim metodama zaštite. Jedan od takvih je pocinčavanje. Njegova je bit u činjenici da se cink ili njegova slitina nanosi na površinu koja se obrađuje, što površini daje neka fizikalna i kemijska svojstva. Treba napomenuti da se ova metoda smatra jednom od najekonomičnijih i najučinkovitijih, i to unatoč činjenici da se oko 40 posto svjetske proizvodnje ovog elementa troši na metalizaciju cinka. Pocinčavanje se može primijeniti na čeličnim limovima, pričvršćivačima, uređajima i drugim metalnim konstrukcijama. Zanimljivo je da metalna obloga ili prskanje mogu zaštititi bilo koju veličinu i oblik. Cink nema ukrasnu svrhu, iako uz pomoć nekih posebnih aditiva postaje moguće dobiti sjajne površine. U principu, ovaj je metal sposoban pružiti maksimalnu zaštitu u agresivnom okruženju.

Zaključak

Pa smo vam rekli o tome što je korozija. Također su uzete u obzir vrste korozije. Sada znate kako zaštititi površinu od preranog hrđanja. Uglavnom je to vrlo jednostavno učiniti, ali gdje i kako se proizvod koristi nije od male važnosti. Ako je neprestano podložan dinamičkim i vibracijskim opterećenjima, tada postoji velika vjerojatnost pukotina u lakiranju, kroz koje će vlaga ući u metal, uslijed čega će se postupno srušiti. Međutim, uporaba različitih gumenih brtvi i brtvila u područjima interakcije metala može malo produljiti vijek trajanja premaza.

Pa, to je sve na temi. Imajte na umu da prerani strukturni kvar zbog korozije može imati neželjene posljedice. U poduzeću su moguće velike materijalne štete i gubici života kao rezultat hrđanja noseće metalne konstrukcije.

Antikorozivna zaštita potrebna je za bilo koji alat i strukturne proizvode izrađene od metala, jer na ovaj ili onaj način svi oni imaju negativan korozivan učinak okoline oko nas.

1

Korozija se podrazumijeva kao uništavanje površinskih slojeva konstrukcija od čelika i lijevanog željeza kao rezultat elektrokemijske i kemijske izloženosti. Jednostavno kvari metal, nagriza ga, čineći ga neprikladnim za naknadnu upotrebu.

Stručnjaci su dokazali da se svake godine oko 10 posto svih iskopanog metala na Zemlji potroši na pokrivanje gubitaka (imajte na umu - smatraju se nenadoknadivima) od korozije, što dovodi do raspršivanja metala, kao i kvara i oštećenja metalnih proizvoda.

Konstrukcije od čelika i lijevanog željeza u ranim fazama korozije smanjuju njihovu nepropusnost, čvrstoću, električnu i toplinsku vodljivost, plastičnost, reflektirajući potencijal i niz drugih važnih karakteristika. Nakon toga strukture postaju potpuno neupotrebljive.

Uz to, pojave korozije uzrok su industrijskih i domaćih nesreća, a ponekad i stvarnih ekoloških katastrofa. Iz zahrđalih i nepropusnih cjevovoda za naftu i plin u bilo kojem trenutku može procuriti struja spojeva opasnih za ljudski život i prirodu. Uzimajući u obzir sve navedeno, svatko može shvatiti koliko je važna visokokvalitetna i učinkovita zaštita od korozije koristeći tradicionalna i najnovija sredstva i metode.

Nemoguće je potpuno izbjeći koroziju kada su u pitanju legure čelika i metali. Ali odgoditi i smanjiti negativne posljedice hrđanje je sasvim stvarno. U ove svrhe sada postoje mnogi agensi i tehnologije protiv korozije.

Sve suvremene metode borbe protiv korozije mogu se podijeliti u nekoliko skupina:

• primjena elektrokemijskih metoda za zaštitu proizvoda;
• uporaba zaštitnih premaza;
• dizajn i izrada inovativnih, visoko otpornih na hrđanje građevinskih materijala;
• uvođenje u korozivno okruženje spojeva koji mogu smanjiti korozivno djelovanje;
• racionalna konstrukcija i rad metalnih dijelova i konstrukcija.

2

Da bi se zaštitni premaz mogao nositi sa zadacima koji su mu dodijeljeni, mora imati niz posebnih kvaliteta:

• biti izdržljiv i što tvrđi;
• biti karakterizirani visokim pokazateljem čvrstoće prianjanja na površinu obratka (tj. da imaju povećano prianjanje);
• imaju takvu vrijednost toplinskog širenja, koja bi se malo razlikovala od širenja zaštićene strukture;
• biti maksimalno nepristupačni štetnim čimbenicima okoliša.

Također, premaz treba nanijeti na cijelu strukturu što ravnomjernije i što kontinuiranije.

Svi danas korišteni zaštitni premazi podijeljeni su na:

• metalni i nemetalni;
• organske i anorganske.

3

Najčešća i relativno jednostavna opcija zaštite metala od hrđanja, koja je poznata već jako dugo, jest uporaba boja i lakova. Antikorozivna obrada materijala takvim spojevima karakterizira ne samo jednostavnost i niska cijena, već i sljedeća pozitivna svojstva:

• mogućnost nanošenja premaza različitih boja - što konstrukcijama daje elegantan izgled i pouzdano ih štiti od hrđe;
• elementarna priroda obnavljanja zaštitnog sloja u slučaju oštećenja.

Nažalost, boje i lakovi imaju vrlo nizak koeficijent toplinske otpornosti, nisku otpornost na vodu i relativno nisku mehaničku čvrstoću. Iz tog razloga, u skladu s postojećim SNiP-om, preporučuje se da se koriste u slučajevima kada su proizvodi korodirani brzinom ne većom od 0,05 milimetara godišnje, a planirani radni vijek ne prelazi deset godina.

Komponente modernih sastava boja i lakova uključuju sljedeće elemente:

• boje: suspenzije pigmenata s mineralnom strukturom;
• lakovi: otopine (koloidne) smola i ulja u organskim otapalima (zaštita od korozije u njihovoj uporabi postiže se nakon polimerizacije smole ili ulja ili njihovog isparavanja pod utjecajem dodatnog katalizatora, kao i zagrijavanjem);
• umjetni i prirodni spojevi nazvani tvoritelji filma (na primjer, ulje za sušenje možda je najpopularniji nemetalni "zaštitnik" od lijevanog željeza i čelika);
• cakline: otopine lakova s \u200b\u200bkompleksom odabranih pigmenata u usitnjenom obliku;
• omekšivači i razni plastifikatori: adipinska kiselina u obliku estera, dibutil ftalata, ricinusovog ulja, trikrezil fosfata, gume i drugih elemenata koji povećavaju elastičnost zaštitnog sloja;
• etil acetat, toluen, benzin, alkohol, ksilen, aceton i drugi (ove komponente su potrebne kako bi se boje i lakovi lako nanosili na površinu koja se obrađuje);
• inertna punila: najmanje čestice azbesta, talk, krede, kaolina (oni povećavaju antikorozivne sposobnosti filmova, a također smanjuju otpad drugih komponenata premaza za boje i lakove);
• pigmenti i boje;
• katalizatori (na jeziku profesionalaca - sredstva za sušenje): kobaltne i magnezijeve soli masnih organskih kiselina potrebne za brzo sušenje zaštitnih spojeva.

Smjese za boju i lak odabiru se uzimajući u obzir uvjete u kojima se obrađuje obradak. Sastavi na bazi epoksidnih elemenata preporučuju se za uporabu u atmosferama gdje su para kloroforma i dvovalentnog klora stalno prisutni, kao i za obradu struktura u različitim kiselinama (dušičnoj, fosfornoj, klorovodičnoj itd.).

Boje i lakovi s polivinil vinilom također su otporni na kiseline. Također se koriste za zaštitu metala od utjecaja ulja i lužina. No, za zaštitu struktura od plinova često se koriste spojevi na bazi polimera (epoksi, organofluor i drugi).

Prilikom odabira zaštitnog sloja, vrlo je važno uzeti u obzir zahtjeve ruskog SNiP-a za različite industrije. Takvi sanitarni standardi jasno ukazuju koji se spojevi i metode zaštite od korozije mogu koristiti, a koji su bolji. Na primjer, SNiP 3.04.03-85 sadrži preporuke za zaštitu različitih građevinskih konstrukcija:

• magistralni plinovodi i naftovodi;
• čelično kućište;
• grijaće mreže;
• armiranobetonske i čelične konstrukcije.

4

Sasvim je moguće formirati posebne filmove na metalnim proizvodima elektrokemijskom ili kemijskom obradom kako bi se zaštitili od hrđanja. Najčešće se stvaraju fosfatni i oksidni filmovi (opet se nužno uzimaju u obzir odredbe SNiP-a, jer su mehanizmi zaštite takvih spojeva različiti za različite proizvode).

Fosfatni filmovi prikladni su za anti zaštita od korozije obojeni i crni metali. Bit ovog postupka je potapanje proizvoda u otopinu cinka, željeza ili mangana s kiselim fosfornim solima zagrijanim na određenu temperaturu (oko 97 stupnjeva). Rezultirajući film idealan je za nanošenje boje i laka na njega.

Imajte na umu da sam fosfatni sloj nema dug životni vijek. Nije vrlo elastičan i vrlo krhak. Fosfatiranje se koristi za zaštitu dijelova koji rade na visokim temperaturama ili u slanoj vodi (poput morske vode).

Oksidni zaštitni filmovi također se koriste ograničeno. Dobivaju se preradom metala u lužnatim otopinama pod utjecajem struje. Dobro poznato oksidacijsko rješenje je natrijev hidroksid (četiri posto). Postupak dobivanja oksidnog sloja često se naziva plavljenje, budući da na površini čelika s niskim i visokim ugljikom film karakterizira lijepa crna boja.

Oksidacija se izvodi u situacijama kada početni geometrijski parametri moraju ostati nepromijenjeni. Oksidni sloj obično se nanosi na precizne instrumente i malokalibarsko oružje. U većini slučajeva debljina takvog filma ne prelazi jedan i pol mikrona.

Ostale metode zaštite od korozije anorganskim premazima:

5

Ako su metalni proizvodi polarizirani, brzina elektrokemijskog hrđanja može se značajno smanjiti. Elektrokemijska antikorozivna zaštita postoje dvije vrste:

• anoda;
• katodno.

Anodna tehnologija prikladna je za materijale iz:

• legure na bazi željeza (visokolegirane);
• s niskom razinom dopinga;
• ugljični čelici.

Suština metode anodne zaštite jednostavna je: metalni proizvod kojem treba dati antikorozivna svojstva povezan je sa zaštitnikom od katode ili s "plusom" (vanjskog) izvora struje. Ovaj postupak smanjuje brzinu hrđanja za nekoliko tisuća puta. Elementi i spojevi s visokim pozitivnim potencijalom (olovo, platina, olovni dioksid, platinizirani mesing, tantal, magnetit, ugljik i drugi) mogu djelovati kao zaštitnici katode.

Anodna zaštita od korozije bit će učinkovita samo ako uređaj za obradu konstrukcija udovoljava sljedećim zahtjevima:

• na njemu nema zakovica;
• zavarivanje svih elemenata izvodi se najkvalitetnije;
• pasivizacija metala izvodi se u tehnološkom okruženju;
• broj praznina i utora je minimalan (ili ih nema).

Opisani tip elektrokemijske zaštite nije siguran zbog rizika od aktivnog anodnog rastvaranja struktura tijekom prekida strujnog napajanja. S tim u vezi, provodi se samo kada postoji poseban sustav za praćenje provedbe svega predviđenog tehnološka shema operacijama.

Katodna zaštita smatra se češćom i manje opasnom, što je prikladno za metale koji nemaju tendenciju pasivizacije. Ova metoda uključuje povezivanje strukture s negativnim potencijalom elektrode ili s "minusom" izvora struje. Katodna zaštita koristi se za sljedeće vrste opreme:

• spremnici i uređaji (njihovi unutarnji dijelovi) koji rade u kemijskim pogonima;
• bušaće postrojenja, kabeli, cjevovodi i druge podzemne građevine;
• elementi obalnih struktura koji dolaze u kontakt sa slanom vodom;
• mehanizmi izrađeni od visokokromnih i bakrenih legura.

U ovom slučaju, anoda je ugljen, lijevano željezo, staro željezo, grafit, čelik.

6

U proizvodnim pogonima korozija se može uspješno riješiti modificiranjem sastava agresivne atmosfere u kojoj djeluju metalni dijelovi i konstrukcije. Dvije su mogućnosti za smanjenje agresivnosti okoliša:

• uvođenje inhibitora korozije (usporivača) u nju;
• uklanjanje iz okoline onih spojeva koji uzrokuju koroziju.

Inhibitori se obično koriste u sustavima za hlađenje, spremnicima, kadama za kiseljenje, raznim spremnicima i drugim sustavima u kojima korozivno okruženje ima približno konstantan volumen. Usporivači su podijeljeni na:

• organski, anorganski, hlapljivi;
• anoda, katodna, miješana;
• rad u alkalnom, kiselom, neutralnom okruženju.

Ispod su najpoznatiji i najčešće korišteni inhibitori korozije koji udovoljavaju SNiP zahtjevima za različite proizvodne pogone:

• kalcijev bikarbonat;
• borati i polifosfati;
• dikromati i kromati;
• nitriti;
• organski usporivači (višebazni alkoholi, tioli, amini, amino alkoholi, aminokiseline s polikarboksilnim svojstvima, hlapljivi spojevi "IFKHAN-8A", "VNKh-L-20", "NDA").

Ali da biste smanjili agresivnost nagrizajuće atmosfere, možete se poslužiti sljedećim metodama:

• evakuacija;
• neutralizacija kiselina kaustičnom soda ili vapnom (gašeno);
• odzračivanje kako bi se uklonio iz kisika.

Kao što vidite, danas postoji mnogo načina zaštite metalne konstrukcije i proizvoda. Važno je samo pravilno odabrati opciju koja je optimalna za svaki konkretni slučaj, a tada će dijelovi i konstrukcije od čelika i lijevanog željeza služiti vrlo, vrlo dugo.

7

Želimo vrlo kratko razmotriti SNiP podatke koji opisuju zahtjeve za zaštitu od hrđe građevinskih konstrukcija (aluminij, metal, čelik, armirani beton i druge). Daju savjete o upotrebi različitih metoda zaštite od korozije.

SNiP 2.03.11 osigurava zaštitu površina građevinskih konstrukcija na sljedeće načine:

• impregnacija (vrsta brtvljenja) materijalima s povećanom kemijskom otpornošću;
• lijepljenje filmskim materijalima;
• uporaba raznih boja i lakova, mastika, oksida, metaliziranih premaza.

Zapravo, ovi SNiP omogućuju vam upotrebu svih metoda koje smo opisali za zaštitu metala od hrđanja. U ovom slučaju, pravilima je propisan sastav određene zaštitne opreme, ovisno o okolišu u kojem se zgrada nalazi. S ovog gledišta, okoliš može biti: srednji, slab i izrazito agresivan, kao i potpuno neagresivan. Također u SNiP-u prihvaćena je podjela medija na biološki i kemijski aktivne, na čvrste, tekuće i plinovite.

Uvod.

1.1 Pojam korozije.

Karakteristike i bit procesa korozije.

2.1 Klasifikacija korozivnih okoliša.

2.2 Stopa korozije.

2.3 Osnove teorije korozije.

2.4 Klasifikacija procesa korozije:

prema vrsti uništenja;

po mehanizmu:

Kemijska korozija;

Elektrokemijska korozija.

Metode zaštite od korozije.

3.1 Legiranje

3.2 Zaštitni filmovi

3.3 Primeri i fosfatiranje

3.4 Elektrokemijska zaštita

3.5 Silikatne prevlake

3.6 Cementne prevlake

3.7 Metalne prevlake

3.8 Inhibitori

Primjena zaštitnih premaza protiv korozije

Zaključak

Popis korištene literature

UVOD

Koncept korozije

Pojam korozija potječe od latinske riječi corroderešto znači nagrizati, uništavati.

Korozija Je spontani proces uništavanja materijala i proizvoda izrađenih od njih pod kemijskim utjecajem okoliša.

Korozija metala - uništavanje metala zbog fizikalnih i kemijskih učinaka vanjske okoline, u kojem metal prelazi u oksidirano (ionsko) stanje i gubi svojstvena svojstva.

U slučajevima kada je oksidacija metala neophodna za provedbu bilo kojeg tehnološki proces, izraz "korozija" ne smije se koristiti. Na primjer, ne možemo govoriti o koroziji topive anode u galvanskoj kupelji, jer anoda mora oksidirati, šaljući svoje ione u otopinu kako bi se željeni postupak mogao nastaviti. Ne možemo govoriti ni o koroziji aluminija tijekom provedbe aluminotermnog postupka. Ali fizikalno-kemijska suština promjena koje se događaju s metalom u svim je takvim slučajevima ista: metal je oksidiran.

Karakteristike i bit procesa korozije

Klasifikacija korozivnih okoliša

Okruženje u kojem metal nagriza (nagriza) naziva se korozivnim ili agresivno okruženje... Prema stupnju utjecaja na metale, korozivna okruženja treba podijeliti na:

• neagresivan;
• blago agresivan;
• srednje agresivan;
• vrlo agresivan.

Da bi se utvrdio stupanj agresivnosti okoliša tijekom atmosferske korozije, potrebno je uzeti u obzir uvjete rada metalnih konstrukcija zgrada i građevina. Stupanj agresivnosti okoliša u odnosu na konstrukcije unutar grijanih i negrijanih zgrada, zgrade bez zidova i stalno prozračene zgrade određuje se mogućnostima kondenzacije vlage, kao i uvjetima temperature i vlage te koncentracijom plinova i prašine unutar zgrade. Stupanj agresivnosti okoliša u odnosu na strukture na otvorenom, koje nisu zaštićene od izravne izloženosti atmosferskim oborinama, određuje se klimatskom zonom i koncentracijom plinova i prašine u zraku. Uzimajući u obzir utjecaj meteoroloških čimbenika i agresivnost plinova, razvijena je klasifikacija stupnja agresivnosti okoliša u odnosu na građenje metalnih konstrukcija. Uzimajući u obzir utjecaj meteoroloških čimbenika i agresivnost plinova, razvijena je klasifikacija stupnja agresivnosti okoliša u odnosu na građenje metalnih konstrukcija koja je prikazana u tablici:

Dakle, zaštita metalnih konstrukcija od korozije određena je agresivnošću njihovih radnih uvjeta. Najpouzdaniji zaštitni sustavi za metalne konstrukcije su aluminijske i cinkove prevlake.

Stopa korozije

Stopa korozije metala i metalnih prevlaka u atmosferskim uvjetima određena je složenim učinkom niza čimbenika: prisutnošću faznih i adsorpcijskih filmova vlage na površini, onečišćenjem zraka korozivnim tvarima, promjenama temperature zraka i metala, stvaranjem proizvoda korozije itd.

Procjena i izračun brzine korozije trebaju se temeljiti na uzimajući u obzir trajanje i korozivni učinak materijala najagresivnijih čimbenika na metal.

Ovisno o čimbenicima koji utječu na brzinu korozije, savjetuje se sljedeća podjela radnih uvjeta metala izloženih atmosferskoj koroziji:

1. Zatvorene prostorije s unutarnjim izvorima topline i vlage (grijane sobe);
2. Zatvorene prostorije bez unutarnjih izvora topline i vlage (negrijane prostorije);
3. Otvorena atmosfera.

Temelji teorije korozije

Bilo koji korozivni postupak je višestupanjski.

1. Dovod korozivnog medija ili njegovih pojedinačnih komponenata na metalnu površinu.
2. Interakcija medija s metalom.
3. Potpuno ili djelomično uklanjanje proizvoda s metalne površine (u volumen tekućine, ako je medij tekući).

Većina metala (osim zlata, srebra, platine, bakra) prirodno se javlja u ionskom stanju: oksidi, sulfidi, karbonati i tako dalje i obično se nazivaju rudama. Jonsko stanje je povoljnije, karakterizira ga manje unutarnje energije. To je uočljivo pri dobivanju metala iz ruda i njihovoj koroziji. Energija apsorbirana u redukciji metala iz spoja ukazuje da slobodni metal ima veću energiju od metalnog spoja. To dovodi do činjenice da metal u kontaktu s korozivnim medijem nastoji preći u energetski povoljno stanje s nižom rezervom energije. Primarni uzrok korozije metala je termodinamička nestabilnost metala u danom okolišu.

Klasifikacija procesa korozije

Po vrsti uništenja

Prema vrsti uništavanja, korozija je kontinuirana i lokalna.

Ravnomjernom raspodjelom oštećenja od korozije na cijeloj metalnoj površini naziva se korozija odora ili solidan... Ne predstavlja opasnost za konstrukcije i uređaje, posebno u slučajevima kada gubitak metala ne prelazi tehnički opravdane standarde. Njegove se posljedice mogu relativno lako objasniti.

Ako je značajan dio metalne površine bez korozije, a potonja je koncentrirana u odvojenim područjima, tada se to naziva lokalno.Mnogo je opasnije, iako gubitak metala može biti mali. Njegova opasnost leži u činjenici da smanjenjem čvrstoće pojedinih sekcija naglo smanjuje pouzdanost konstrukcija, konstrukcija, uređaja. Lokalnoj koroziji pogoduju morska voda, otopine soli, posebno halogenidi: natrij, kalcij, magnezijev klorid. Posebno je problematičan natrijev klorid koji se zimi raspršuje po cestama i pločnicima kako bi uklonio snijeg i led. U prisutnosti soli, oni se tope, a rezultirajuće otopine odvode u kanalizacijske cijevi. Soli su aktivatori korozije i posebno dovode do ubrzanog uništavanja metala vozilo i podzemne komunikacije. U Sjedinjenim Državama se procjenjuje da upotreba soli u tu svrhu rezultira gubicima od 2 milijarde dolara godišnje zbog korozije motora i 0,5 milijardi dolara u dodatnim popravcima cesta, podzemnih autocesta i mostova. Razlog korištenja natrijevog klorida je njegova jeftinoća. Trenutno postoji samo jedan izlaz - ukloniti snijeg na vrijeme i odnijeti ga na odlagališta. Ekonomski je bjelji od opravdanog.

Ulcerozni(u obliku mrlja različitih veličina) , točka, pukotina, kontakt, interkristalna korozija - najčešće vrste lokalne korozije u praksi. Točka je jedna od najopasnijih. Sastoji se u stvaranju prolaznih lezija, odnosno točkastih šupljina - pitting.

Pucanje od korozije pod naponomnastaje kada je metal istovremeno izložen agresivnom okruženju i mehaničkim stresima. U metalu se pojavljuju pukotine transkristalne prirode koje često dovode do potpunog uništavanja proizvoda.

Po mehanizmu

Prema mehanizmu procesa korozije postoje dvije glavne vrste korozije: kemijska i elektrokemijska. Teško je, a ponekad i nemoguće strogo odvojiti jednu vrstu od druge.

Pod, ispod kemijska korozija podrazumijevaju interakciju metalne površine s okolinom, ne popraćenu pojavom elektrokemijskih (elektrodnih) procesa na granici faze. Temelji se na reakciji između metala i agresivnog reagensa. Ova vrsta korozije javlja se uglavnom ravnomjerno po cijeloj površini metala. S tim u vezi, kemijska korozija je manje opasna od elektrokemijske.

Primjeri kemijske korozije su hrđe željeza i brončana patina. U industrijskoj proizvodnji metali se često zagrijavaju na visoke temperature. U tim se uvjetima ubrzava kemijska korozija. Mnogi ljudi znaju da se otpad stvara na valjanim vrućim komadima metala. Tipičan je kemijski proizvod korozije.

Utvrđeno je da prisutnost sumpora u željezu doprinosi koroziji željeza. Starinski predmeti izrađeni od željeza otporni su na koroziju upravo zbog niskog sadržaja sumpora u tom željezu. Sumpor u željezu obično se nalazi u obliku sulfida FeS i drugih. U procesu korozije sulfidi se razlažu oslobađajući sumporovodik H 2 S, koji je katalizator korozije željeza.

Mehanizam kemijske korozije svodi se na reaktivnu difuziju metalnih atoma ili iona kroz postupno zgušnjavajući film proizvoda korozije (na primjer, kamenac) i kontradifuziju atoma ili iona kisika. Prema modernim gledištima, ovaj postupak ima ionsko-elektronički mehanizam, sličan procesima električne vodljivosti u ionskim kristalima.

Posebno raznovrsni procesi kemijske korozije nalaze se u raznim industrijama. U atmosferi vodika, metana i drugih ugljikovodika, ugljičnog monoksida (II), sumporovodika, klora, u okruženju kiselina, kao i rastopljenih soli i drugih tvari, odvijaju se specifične reakcije koje uključuju materijal uređaja i jedinica u kojima se kemijski postupak provodi. Zadaća stručnjaka pri projektiranju reaktora je odabrati metal ili leguru koji bi bili najotporniji na komponente kemijskog postupka.

Praktično najvažnija vrsta kemijske korozije je interakcija metala pri visokim temperaturama s kisikom i drugim plinovitim aktivnim medijima (HS, SO, halogeni, vodena para, CO). Također se nazivaju slični procesi kemijske korozije metala na povišenim temperaturama plinska korozija... Mnogi kritični dijelovi inženjerskih građevina ozbiljno su uništeni od plinske korozije (lopatice plinske turbine, mlaznice raketni motori, elementi električnih grijača, rešetke, okovi za peć). Veliki gubici od plinske korozije (metalni otpad) medvjedi metalurška industrija... Otpornost na plinsku koroziju povećava se kada se u leguru unose različiti aditivi (krom, aluminij, silicij). Dodatak aluminija, berilija i magnezija bakru povećava njegovu otpornost na plinsku koroziju u oksidacijskim okruženjima. Da bi se proizvodi od željeza i čelika zaštitili od plinske korozije, površina proizvoda je presvučena aluminijom (aluminiziranje).

Pod, ispod elektrokemijska korozija podrazumijevaju postupak interakcije metala s elektrolitima u obliku vodenih otopina, rjeđe s nevodenim elektrolitima, na primjer s nekim organskim provodljivim spojevima ili bezvodnim rastopljenim solima na povišenim temperaturama.

Razmotrimo dijagram ovog procesa. Njegova složenost leži u činjenici da se na istoj površini istodobno događaju dva procesa koji su suprotni po svom kemijskom značenju: oksidacija metala i redukcija oksidansa. Oba postupka moraju se odvijati zajedno kako bi se održala jednakost broja elektrona koje je metal donirao i spojio na oksidans u jedinici vremena. Samo u tom slučaju može doći do stacionarnog stanja. Na primjer, interakcija metala s kiselinama odvija se prema ovom principu:

Zn + 2HCl Zn + 2Cl + H

Ova kumulativna reakcija sastoji se od dva čina:

Zn Zn + 2e

Elektrokemijska korozija često je povezana s prisutnošću slučajnih nečistoća u metalu ili posebno uvedenih aditiva za legiranje.

Mnogi su kemičari odjednom bili zbunjeni činjenicom da je ponekad reakcija

Zn + H2S04 \u003d ZnSO4 + H2

ne curi. Utvrđeno je da se u takvoj situaciji u otopinu mora dodati malo bakarnog (II) sulfata (bakreni sulfat). U tom će se slučaju bakar taložiti na površini cinka.

CaSO 4 + Zn \u003d ZnSO 4 + Cu

a vodik će se početi snažno razvijati. Objašnjavajući ovaj fenomen 1830. godine, švicarski kemičar A. de la Reeve stvorio je prvu elektrokemijsku teoriju korozije.

1800., nedugo nakon što je Talijan L. Galvani otkrio elektrokemijski fenomen, njegov sunarodnjak A. Volta konstruirao je izvor električne struje - galvansku ćeliju, koja je čovječanstvu otvorila eru električne energije. U jednoj izvedbi izvor se sastojao od izmjeničnih bakrenih i cinkovih diskova odvojenih poroznim materijalom i impregniranih otopinom soli. Ovisno o broju diskova, dobiva se struja različite jačine. Kada se metalni bakar taloži na površinu cinka, dobiva se kratko spojeni element. U njemu je cink anoda, a bakar katoda. Budući da je bakar u kontaktu s cinkom, a oba su metala okružena otopinom elektrolita, stanica je "uključena". Cink u obliku iona Zn 2+ prelazi u otopinu sumporne kiseline, a preostala dva elektrona iz svakog atoma prelaze u elektropozitivniji metal - bakar:

Zn \u003d Zn 2+ + 2e -

Vodikovi ioni približavaju se bakarnoj anodi, prihvaćaju elektrone i pretvaraju se u atome vodika, a zatim u molekule vodika:

H + + e (Cu) \u003d H

Dakle, struje kretanja iona se odvajaju i s viškom kiseline postupak se nastavlja dok se sav cink ne otopi.

Dakle, procesi elektrokemijske korozije odvijaju se prema zakonima elektrokemijske kinetike, kada se opća reakcija interakcije može podijeliti na sljedeće, uglavnom neovisne, postupke elektroda:

• anodni proces - prijelaz metala u otopinu u obliku iona (u vodenim otopinama, obično hidratiziranim), ostavljajući ekvivalentnu količinu elektrona u metalu;
• do atodni proces - asimilacija viška elektrona koji su se u metalu pojavili depolarizatorima.

Razlikovati koroziju s vodikom, kisikom ili oksidativnom depolarizacijom. U prisutnosti plinovitog kisika u otopini i nemogućnosti procesa korozije depolarizacijom vodika, kisik igra glavnu ulogu depolarizatora. Procesi korozije u kojima se katodna depolarizacija provodi kisikom otopljenim u elektrolitu nazivaju se postupci korozije metala s depolarizacija kisika... Ovo je najčešća vrsta korozije metala u vodi, u neutralnim, pa čak i slabo kiselim slanim otopinama, u morskoj vodi, u zemlji, u zraku.

Opća shema depolarizacije kisika svodi se na redukciju molekularnog kisika na hidroksidni ion:

O + 4e + 2HO 4OH

Korozija metala s depolarizacijom kisika u većini praktičnih slučajeva javlja se u elektrolitima u dodiru s atmosferom, čiji je parcijalni tlak kisika 0,21 atm.

Svaki postupak depolarizacije kisika uključuje sljedeće sekvencijalne faze.

1. Otapanje kisika u elektrolitu.
2. Transport otopljenog kisika u otopini elektrolita (difuzijom ili miješanjem).
3. Prijenos kisika kretanjem elektrolita.
4. Prijenos kisika u difuzijskom sloju elektrolita ili u filmu metalnih produkata korozije na katodna područja površine.
5. Jonizacija kisika:

U stvarnim uvjetima korozije metala najteže faze postupka su:

1. Reakcija ionizacije kisika na katodi. Dobivena polarizacija naziva se prenaponom kisika. Kaže se da je postupak kinetički kontroliran.
2. Difuzija kisika na katodu ili difuzijski prenapon. U ovom se slučaju kaže da je postupak kontroliran difuzijom.

Postoje slučajevi kada obje faze - ionizacija kisika i difuzija kisika utječu na proces. Tada kažu o kontroli kinetičko-difuzije.

Suština prve elektrokemijske teorije bila je da nečistoće u metalima stvaraju mikrogalvanske stanice, u kojima elektroni teku od anode do katodnih presjeka. Budući da su katodni i anodni procesi odvojeni na površini, odvojeni su i suprotni tokovi iona, atoma i molekula. Odvojeni tokovi ne ometaju jedni druge, pa je zbog toga proces korozije brži nego u slučaju mikrovoltaičnih ćelija.

Naravno, danas se čini da su teorije elektrokemijske korozije puno savršenije. Oni se temelje na brojnim eksperimentalnim činjenicama i izraženi su u matematičkom obliku.

Postoje slijedeće vrste elektrokemijske korozijeod najvažnijeg praktičnog značaja.

1. Korozija u elektrolitima.Ova vrsta uključuje koroziju u prirodnim vodama (morskim i svježim), kao i različite vrste korozija u tekućim medijima. Ovisno o prirodi okoliša, postoje:

i) kisela;

b) alkalna;

u) fiziološka otopina;

d) morska korozija.

Prema uvjetima djelovanja tekućeg medija na metal, ova vrsta korozije također se karakterizira kao:

• korozija s punim uranjanjem;
• s nepotpunim potapanjem;
• s promjenjivim uronjenjem.

Svaka od ovih podvrsta ima svoje osobine.

2 . Korozija tla (zemlja, zemlja)- utjecaj na metal tla, koji u korozivnom pogledu treba smatrati vrstom elektrolita. Karakteristična značajka podzemne elektrokemijske korozije je velika razlika u brzini isporuke kisika (glavni depolarizator) na površinu podzemnih građevina u različitim tlima (desetke tisuća puta). Značajnu ulogu u koroziji tla ima stvaranje i funkcioniranje makro-korozivnih parova zbog neravnomjernog prozračivanja pojedinih dijelova strukture, kao i prisutnosti zalutalih struja u tlu. U nekim slučajevima razvoj bioloških procesa u tlu također ima značajan utjecaj na brzinu elektrokemijske korozije u podzemnim uvjetima.

3. Atmosferska korozija - korozija metala u atmosferi, kao i bilo koji mokri plin; uočeni pod kondenzacijom vidljivi slojevi vlage na metalnoj površini ( mokra atmosferska korozija) ili ispod najtanjih nevidljivih adsorpcijskih slojeva vlage ( mokra atmosferska korozija). Značajka atmosferske korozije je snažna ovisnost njezine brzine i mehanizma o debljini sloja vlage na površini metala ili stupnju vlažnosti nastalih proizvoda korozije.

4. Korozija pod mehaničkim naprezanjem. Brojne inženjerske građevine, koje djeluju i u tekućim elektrolitima i u atmosferskim i podzemnim uvjetima, podvrgavaju se ovoj vrsti uništenja. Najtipičnije vrste takvog uništavanja su:

• Pucanje od korozije pod naponom; to je karakterizirano stvaranjem pukotina, koje se mogu širiti ne samo interkristalno, već i transkristalno. Primjeri takvog uništavanja su alkalna krhkost kotlova, sezonsko pucanje mjedi i pucanje nekih strukturnih legura visoke čvrstoće.
• Umor od korozijeuzrokovane djelovanjem korozivnog okoliša i izmjeničnim ili pulsirajućim mehaničkim naprezanjima. Ovu vrstu prijeloma karakterizira i stvaranje među- i transkristalnih pukotina. Uništavanje metala od korozijskog zamora događa se tijekom rada različitih inženjerskih konstrukcija (osovina elise, opruge automobila, užad, šipke dubokih pumpi, ohlađeni valjci valjaonica itd.).
• Korozivna kavitacija, što je obično rezultat snažnog mehaničkog djelovanja korozivnog okoliša na metalnu površinu. Takav korozivno-mehanički učinak može dovesti do vrlo jakog lokalnog uništavanja metalnih konstrukcija (na primjer, za propelere morskih brodova). Mehanizam uništavanja od korozijske kavitacije blizak je uništavanju od površinskog umora od korozije.
• Korozijska erozijauzrokovane mehaničkim abrazivnim djelovanjem druge krutine u prisutnosti korozivnog medija ili izravnim abrazivnim djelovanjem samog korozivnog medija. Taj se fenomen ponekad naziva i korozijska abrazijaili fretting korozija.

METODE ZAŠTITE OD KOROZIJE

Problem zaštite metala od korozije pojavio se gotovo na samom početku njihove uporabe. Ljudi su pokušavali zaštititi metale od vremenskih utjecaja pomoću masti, ulja, a kasnije premazivanjem drugim metalima i, iznad svega, kositrom koji se slabo topi. U spisima drevnog grčkog povjesničara Herodota (5. stoljeće prije Krista) već se spominje upotreba kositra za zaštitu željeza od korozije

Zadatak kemičara bio je i ostaje razjasniti bit pojava korozije, razviti mjere koje sprečavaju ili usporavaju njezin tijek. Korozija metala provodi se u skladu s prirodnim zakonima i stoga je se ne može potpuno eliminirati, već samo usporiti.

Koriste se razne metode zaštite, ovisno o prirodi korozije i uvjetima njenog nastanka. Izbor jedne ili druge metode određuje se njenom učinkovitošću u ovom konkretnom slučaju, kao i ekonomskom izvedivošću.

Legiranje

Postoji način da se smanji korozija metala, što se ne može strogo pripisati zaštiti. Ova metoda je proizvodnja legura, koja se naziva legiranje... Trenutno je velik broj nehrđajućih čelika stvoren dodavanjem nikla, kroma, kobalta itd. Željezu. Takvi čelici zapravo ne hrđaju, ali se njihova površinska korozija odvija, iako s malom brzinom. Pokazalo se da se pri korištenju legirajućih aditiva naglo mijenja otpornost na koroziju. Uspostavljeno je pravilo, koje se naziva Tammanovo pravilo, prema kojem se uočava nagli porast otpornosti na koroziju željeza uvođenjem dopant-a u količini od 1/8 atomske frakcije, odnosno jedan atom dopant-a pada na osam atoma željeza. Vjeruje se da se kod takvog omjera atoma događa njihov uređeni raspored u kristalnoj rešetci čvrste otopine, što otežava koroziju.

Zaštitni filmovi

Jedan od najčešćih načina zaštite metala od korozije je nanošenje na njihovu površinu zaštitni filmovi: lak, boja, emajl, ostali metali. Boje i lakovi su najpristupačniji širokom krugu ljudi. Lakovi i boje imaju nisku propusnost plinova i pare, vodoodbojna svojstva, stoga sprječavaju pristup metalnoj površini vode, kisika i korozivnih komponenata sadržanih u atmosferi. Premazivanje metalne površine slojem boje i laka ne isključuje koroziju, već joj služi samo kao prepreka, što znači da samo inhibira proces korozije. Zato bitno ima kvalitetu premaza - debljina sloja, poroznost, jednolikost, propusnost, sposobnost bubrenja u vodi, ljepljiva čvrstoća (adhezija). Kvaliteta premaza ovisi o temeljitosti pripreme površine i načinu nanošenja zaštitnog sloja. Otpad i hrđa moraju se ukloniti s površine metala koji treba obložiti. Inače će ometati dobro prianjanje premaza na metalnu površinu. Loša kvaliteta premaza često je povezana s povećanom poroznošću. Često se javlja tijekom stvaranja zaštitnog sloja kao rezultat isparavanja otapala i uklanjanja proizvoda za očvršćavanje i razgradnju (tijekom starenja filma). Stoga se obično preporučuje nanošenje ne jednog debelog sloja, već nekoliko tankih slojeva premaza. U mnogim slučajevima povećanje debljine prevlake dovodi do slabljenja prianjanja zaštitnog sloja na metal. Zračni džepovi i mjehurići nanose veliku štetu. Nastaju kad je kvaliteta postupka premazivanja loša.

Da bi se smanjila vlažnost u vodi, premazi za boju ponekad su, pak, zaštićeni spojevima voska ili silicij-silikonskim spojevima. Lakovi i boje su najučinkovitiji u zaštiti od atmosferske korozije. U većini slučajeva nisu prikladni za zaštitu podzemnih građevina i građevina, jer je teško spriječiti mehanička oštećenja zaštitnih slojeva u dodiru s tlom. Iskustvo pokazuje da je vijek trajanja lakova u tim uvjetima kratak. Pokazalo se mnogo praktičnijim korištenje debeloslojnih premaza izrađenih od katrana ugljena (bitumena).

U nekim slučajevima pigmenti boje djeluju i kao inhibitori korozije (o inhibitorima će biti riječi kasnije). Ti pigmenti uključuju stroncij, olovni i cinkov kromat (SrCrO 4, PbCrO 4, ZnCrO 4).

Primeri i fosfatiranje

Često se temeljni premazi nanose ispod sloja boje. Pigmenti koji su uključeni u njegov sastav također moraju imati inhibicijska svojstva. Prolazeći kroz temeljni sloj, voda otapa dio pigmenta i postaje manje korozivna. Među pigmentima koji se preporučuju za početnike, olovno crveno olovo Pb 3 O 4 prepoznato je kao najučinkovitije.

Umjesto temeljnog premaza, ponekad se provodi fosfatiranje metalne površine. Za to se otopine željeza (III), mangana (II) ili cinka (II) ortofosfata, koje sadrže ortofosfornu kiselinu H 3 PO 4, nanose četkom ili raspršivačem na čistu površinu. U tvornici se fosfatiranje vrši na 99-97 0 C tijekom 30-90 minuta. Formiranju fosfatne prevlake pridonose otapanje metala u smjesi za fosfatiranje i oksidi koji ostaju na njezinoj površini.

Razvijeno je nekoliko različitih pripravaka za fosfatiranje površine čeličnih proizvoda. Većina se sastoji od mješavine fosfata mangana i željeza. Možda je najčešći lijek majef, smjesa mangan-dihidrogen-fosfata Mn (H 2 PO 4) 2, željeza Fe (H 2 PO 4) 2 i slobodne fosforne kiseline. Naziv lijeka sastoji se od prvih slova komponenata smjese. Po izgledu je majef fini kristalno bijeli prah s omjerom mangana i željeza od 10: 1 do 15: 1. Sastoji se od 46-52% P 2 O 5; ne manje od 14% Mn; 0,3-3% Fe. Kada se fosfatira majefom, u njegovu se otopinu stavi čelični proizvod, zagrijan na stotinjak stupnjeva. U otopini se željezo otapa s površine oslobađanjem vodika, a na površini nastaje gusti, postojani i slabo topivi u vodi zaštitni sloj mangana i željeznih fosfata sivo-crne boje. Kada debljina sloja dosegne određenu vrijednost, daljnje otapanje željeza zaustavlja se. Fosfatni film štiti površinu proizvoda od atmosferskih oborina, ali nije vrlo učinkovit protiv otopina soli, pa čak i otopina slabih kiselina. Dakle, fosfatni film može poslužiti samo kao temeljni premaz za uzastopno nanošenje organskih zaštitnih i dekorativnih premaza - lakova, boja, smola. Proces fosfatiranja traje 40-60 minuta. Da bi se ubrzao, u otopinu se unese 50-70 g / l cinkovog nitrata. U tom se slučaju vrijeme smanjuje za 10-12 puta.

Elektrokemijska zaštita

U proizvodnim uvjetima koristi se i elektrokemijska metoda - obrada proizvoda izmjeničnom strujom u otopini cinkovog fosfata pri gustoći struje od 4 A / dm 2 i naponu od 20 V i pri temperaturi od 60-70 0 C. Fosfatni premazi su mreža metalnih fosfata čvrsto prilijepljenih za površinu. Samo fosfatne prevlake ne pružaju pouzdanu zaštitu od korozije. Uglavnom se koriste kao osnova za bojanje, pružajući dobro prianjanje boje na metal. Osim toga, fosfatni sloj smanjuje oštećenja od korozije zbog ogrebotina ili drugih nedostataka.

Silikatne prevlake

Za zaštitu metala od korozije koriste se staklasti i porculanski emajli čiji koeficijent toplinskog širenja treba biti bliza koeficijentu metala koji su obloženi. Emajliranje se provodi nanošenjem vodene suspenzije na površinu proizvoda ili suhim prahom. Prvo se na očišćenu površinu nanosi temeljni sloj i peče u pećnici. Dalje se nanosi sloj pokrovne cakline i ponavlja se pečenje. Najčešći staklasti caklini su prozirni ili ugašeni. Njihove su komponente SiO 2 (skupno), B 2 O 3, Na 2 O, PbO. Uz to se uvode pomoćni materijali: oksidanti organskih nečistoća, oksidi koji potiču prianjanje cakline na površinu cakline, prigušivači, boje. Materijal cakline dobiva se stapanjem početnih komponenata, mljevenjem u prah i dodavanjem 6-10% gline. Premazi s caklinom uglavnom se nanose na čelik, ali i na lijevano željezo, bakar, mesing i aluminij.

Cakline imaju visoka zaštitna svojstva, koja su posljedica njihove nepropusnosti za vodu i zrak (plinove) čak i uz dulji kontakt. Ih važna kvaliteta je visoka otpornost na povišenim temperaturama. Glavni nedostaci emajliranih premaza uključuju osjetljivost na mehanički i toplinski udar. Tijekom dugotrajnog rada na površini emajliranih premaza može se pojaviti mreža pukotina, koja osigurava pristup vlage i zraka metalu, uslijed čega započinje korozija.

Cementne prevlake

Cementni premazi koriste se za zaštitu cijevi od lijevanog željeza i čelika od korozije. Budući da su koeficijenti toplinskog širenja portland cementa i čelika bliski, on se široko koristi u ove svrhe. Nedostatak premaza od portland cementa isti je kao i kod premaza od cakline - velika osjetljivost na mehanički udar.

Metalna oplata

Raširena metoda zaštite metala od korozije je presvlačenje slojem drugih metala. Metalni premazni korodiraju sami po sebi niskom brzinom, jer su prekriveni gustim oksidnim filmom. Pokrivajući sloj nanosi se različitim metodama:

• vruća obloga - kratkotrajno uranjanje u kupku rastopljenog metala;
• galvanizacija - elektrodepozicija iz vodenih otopina elektrolita;
• metalizacija - prskanje;
• difuzijski premaz - obrada prahom na povišenim temperaturama u posebnom bubnju;
• pomoću reakcije plinske faze, na primjer:

3CrCl 2 + 2Fe 1000 'C 2FeCl 3 + 3Cr (u talini sa željezom).

Postoje i druge metode presvlačenja metala. Na primjer, varijacija metode difuzije je potapanje predmeta u talinu kalcijevog klorida, u kojoj se primijenjeni metali rastvaraju.

U proizvodnji se široko koristi kemijska primjena metalnih prevlaka na proizvodima. Proces kemijske metalizacije je katalitički ili autokatalitički, a površina proizvoda je katalizator. Otopina koja se koristi sadrži spoj primijenjenog metala i redukcijsko sredstvo. Budući da je katalizator površina proizvoda, na njemu se oslobađa metal, a ne u količini otopine. Trenutno su razvijene metode kemijskog presvlačenja metalnih proizvoda niklom, kobaltom, željezom, paladijom, platinom, bakrom, zlatom, srebrom, rodijom, rutenijem i nekim legurama na bazi tih metala. Kao redukcijska sredstva koriste se hipofosfit i natrijev borohidrid, formaldehid, hidrazin. Prirodno, kemijsko nikliranje se ne može primijeniti ni na jedan metal.

Metalne prevlake podijeljene su u dvije skupine:

Otporan na koroziju;

Zaštitna.

Na primjer, za presvlačenje legura na bazi željeza, prva skupina uključuje nikal, srebro, bakar, olovo, krom. Oni su više elektropozitivni u odnosu na željezo, tj. U elektrokemijskim nizovima napona metali su desno od željeza. Druga skupina uključuje cink, kadmij i aluminij. Oni su elektronegativniji na željezo.

U svakodnevnom životu osoba se najčešće susreće sa željeznim premazima s cinkom i kositrom. Pocinčani lim se naziva pocinčano željezo, a lim presvučeni limom limeni lim. Prvi odlazi u velikim količinama na krovove kuća, a drugi ide u proizvodnju limenki. Po prvi puta način za pohranu hrane u limenke predložio kuhar N.F. Gornja 1810. god. Oba željeza dobivaju se uglavnom povlačenjem lima željeza kroz talinu odgovarajućeg metala.

Metalne prevlake štite željezo od korozije uz održavanje kontinuiteta. Ako je pokrovni sloj poremećen, korozija proizvoda nastavlja se još intenzivnije nego bez prevlake. To je zbog rada galvanske ćelije željezo-metal. Pukotine i ogrebotine ispunjavaju se vlagom, što rezultira stvaranjem otopina, ionskih procesa u kojima se olakšava tijek elektrokemijskog procesa (korozija).

Inhibitorima

Upotreba inhibitora jedan je od najučinkovitijih načina borbe protiv korozije metala u različitim agresivnim okruženjima. Inhibitorima Jesu li tvari koje u malim količinama mogu usporiti tijek kemijskih procesa ili ih zaustaviti. Naziv inhibitor potječe od latinskog inhibere, što znači obuzdati, zaustaviti. Čak je i prema podacima iz 1980. godine broj znanstvenih inhibitora bio veći od pet tisuća. Inhibitori osiguravaju znatne uštede nacionalnom gospodarstvu.

Inhibicijski učinak na metale, posebno na čelik, vrše brojne anorganske i organske tvari, koje se često dodaju u korozivno okruženje. Inhibitori imaju tendenciju stvaranja vrlo tankog filma na metalnoj površini koji štiti metal od korozije.

Inhibitori prema H. \u200b\u200bFischeru mogu se grupirati kako slijedi.

1) Zaštita, odnosno pokrivanje metalne površine tankim filmom. Film nastaje površinskom adsorpcijom. Kada su izloženi fizičkim inhibitorima, ne dolazi do kemijskih reakcija

2) Oksidanti (pasivatori) tipa kromat, koji uzrokuju stvaranje čvrsto prianjajućeg zaštitnog sloja oksida na metalnoj površini, koji usporavaju anodni proces. Ti slojevi nisu vrlo stabilni i mogu se podvrgnuti restauraciji pod određenim uvjetima. Učinkovitost pasivatora ovisi o debljini formiranog zaštitnog sloja i njegovoj vodljivosti;

3) Katodno - povećanje prenapona katodnog procesa. Inhibiraju koroziju u neoksidirajućim kiselinskim otopinama. Ti inhibitori uključuju soli ili okside arsena i bizmuta.

Učinkovitost inhibitora uglavnom ovisi o uvjetima okoline, stoga ne postoje univerzalni inhibitori. Njihov odabir zahtijeva istraživanje i ispitivanje.

Najčešće korišteni inhibitori su: natrijev nitrit dodan na primjer u rashlađenu salamuru, natrij fosfati i silikati, natrijev dikromat, razni organski amini, benzil sulfoksid, škrob, tanin itd. Budući da se inhibitori troše s vremenom, moraju se dodati u agresivnom okruženju povremeno. Količina inhibitora koja se dodaje agresivnim medijima je mala. Na primjer, natrijev nitrit dodaje se u vodu u količini od 0,01-0,05%.

Inhibitori se odabiru ovisno o kiseloj ili alkalnoj prirodi medija. Na primjer, natrijev nitrit, koji se često koristi kao inhibitor, može se koristiti uglavnom u alkalnom okruženju i prestaje biti učinkovit čak i u slabo kiselom okruženju.

Primjena antikorozije

zaštitni premazi

Za zaštitu opreme i građevinskih konstrukcija od korozije koristi se domaća i strana antikorozivna oprema veliki asortiman razni kemijski otporni materijali - lim i film polimerni materijali, biplastika, stakloplastika, grafitni ugljik, keramika i drugi nemetalni kemijski postojani materijali.

Trenutno se uporaba polimernih materijala širi, zbog njihovih vrijednih fizikalno-kemijskih karakteristika, niže specifične težine itd.

Za upotrebu u tehnologiji korozije od velikog je interesa novi kemijski postojani materijal - slagositall.

Značajne rezerve i niska cijena sirovina - metalurške troske - određuju ekonomska učinkovitost proizvodnja i uporaba troske-keramike.

U pogledu fizikalnih i mehaničkih svojstava i kemijske otpornosti, slagositall nije inferioran u odnosu na glavne materijale otporne na kiseline (keramika, lijevanje kamenom), koji se široko koriste u antikorozivnoj tehnologiji.

Među brojnim polimernim materijalima koji se u inozemstvu koriste u antikorozivnoj tehnologiji, značajno mjesto zauzima strukturna plastika, kao i plastika od fiberglasa dobivena na osnovi različitih sintetičkih smola i punila od fiberglasa.

Trenutno kemijska industrija proizvodi značajan raspon materijala koji su vrlo otporni na različite agresivne medije. Posebno mjesto među tim materijalima zauzima polietilen... Inertan je u mnogim kiselinama, lužinama i otapalima, otporan na toplinu do + 700 0 S itd.

Ostala područja primjene polietilena kao kemijski otpornog materijala su prskanje prahom i umnožavanje polietilena staklenom tkaninom. Raširena upotreba polietilenskih obloga objašnjava se činjenicom da, budući da su jedni od najjeftinijih, stvaraju premaze s dobrim zaštitnim svojstvima. Premazi se lako nanose na površine na razne načine, uključujući pneumatsko i elektrostatičko prskanje.

Također u antikorozivnoj tehnologiji, posebna pažnja zaslužuje monolitni podovi na bazi sintetičkih smola. Visoka mehanička čvrstoća, kemijska otpornost, ukrasni izgled - sve ove pozitivne osobine čine monolitne podove izuzetno obećavajućim.

Proizvodi industrije boja i lakova pronalazi primjenu u raznim industrijama i građevinarstvu kao kemijski postojani premazi. Filmski premaz boje , koji se sastoji od sekvencijalno nanesenih slojeva temeljnog premaza, cakline i laka, koristi se za zaštitu od korozije građevina i građevina (rešetke, nosači, grede, stupovi, zidne ploče), kao i vanjske i unutarnje površine kapacitivnog sloja tehnološka oprema, cjevovodi, plinski kanali, zračni kanali ventilacijskih sustava koji tijekom rada nisu izloženi mehaničkim učincima čvrstih čestica koje čine medij.

U posljednje vrijeme velika se pažnja posvećuje dobivanju i korištenju kombinirani premazi , budući da je u nekim slučajevima uporaba tradicionalnih metoda zaštite neekonomična. Kao kombinirani premazi, u pravilu se koristi cinkova prevlaka, nakon čega slijedi bojanje. U ovom slučaju, cinkova prevlaka djeluje kao temeljni premaz.

Obećavajuća primjena guma na bazi butilne gume koja se razlikuje od gume na drugim bazama povećanom kemijskom otpornošću na kiseline i lužine, uključujući koncentriranu dušičnu i sumpornu kiselinu. Visoka kemijska otpornost guma na bazi butilne gume čini ih široj upotrebom u zaštiti kemijske opreme.

Ove se metode široko koriste u industriji zbog brojnih prednosti - smanjenja gubitaka materijala, povećanja debljine premaza u jednom sloju, smanjenja potrošnje otapala, poboljšanja uvjeta za bojanje itd.

ZAKLJUČAK

Metali su jedan od temelja civilizacije na planeti Zemlji. Ih rašireni uvod u industrijskoj gradnji i transportu dogodili su se na prijelazu iz XVIII-XIX. U to se vrijeme pojavio prvi most od lijevanog željeza, porinut prvi brod čiji je trup izrađen od čelika, prvi željeznice... Početak praktične upotrebe željeza od strane ljudi datira u 9. stoljeće prije Krista. U tom je razdoblju čovječanstvo prešlo iz brončanog u željezno doba.

U XXI. Stoljeću, visoke stope industrijskog razvoja, intenziviranje proizvodni procesi, povećanje glavnih tehnoloških parametara (temperatura, tlak, koncentracija reaktanata itd.) postavlja visoke zahtjeve za pouzdan rad tehnološke opreme i građevinskih konstrukcija. Posebno mjesto u kompleksu mjera za osiguravanje nesmetanog rada opreme daje se pouzdanoj zaštiti od korozije i upotrebi visokokvalitetnih kemijski otpornih materijala u vezi s tim.

Potreba za poduzimanjem mjera za zaštitu od korozije diktirana je činjenicom da su gubici od korozije izuzetno štetni. Prema dostupnim podacima, oko 10% godišnje proizvodnje metala troši se na pokrivanje nenadoknadivih gubitaka uslijed korozije i naknadnog raspršivanja. Glavna šteta od korozije metala povezana je ne samo s gubitkom velikih količina metala, već i sa oštećenjem ili otkazom samih metalnih konstrukcija, jer uslijed korozije gube potrebnu čvrstoću, plastičnost, nepropusnost, toplinsku i električnu vodljivost, reflektivnost i druge potrebne osobine. Gubici koje nacionalno gospodarstvo trpi od korozije trebali bi uključivati \u200b\u200bi ogromne troškove za sve vrste zaštitnih antikorozivnih mjera, štetu uslijed pogoršanja kvalitete proizvoda, kvara opreme, industrijskih nesreća itd.

Zaštita od korozije jedan je od najvažnijih problema od velike važnosti za nacionalno gospodarstvo.

Korozija je fizikalni i kemijski postupak, dok je zaštita od korozije metala čisto kemijski problem.

POPIS KORIŠTENE KNJIŽEVNOSTI

Kratka kemijska enciklopedija uredio I.A. Knuyants i drugi - M.: Sovjetska enciklopedija, 1961.-1967., Svezak 2.

Sovjetski enciklopedijski rječnik. - M.: Sovjetska enciklopedija, 1983.

Andreev I.N. Korozija metala i njihova zaštita. - Kazan: Izdavačka kuća Tatar Book, 1979 (monografija).

Voitovich V.A., Mokeeva L.N. Biološka korozija. - M.: Znanje, 1980, br. 10.

Lukjanov P.M. Pripovijetka kemijska industrija... - M.: Izdavačka kuća Akademije znanosti SSSR-a, 1959.

Tedder J., Nedostajalo A., Jubb A. Industrijska organska kemija. - M.: Mir, 1977.

Uhlig G.G., Revi R.W. Korozija i borba protiv nje. - L.: Kemija, 1989 (monografija).

Nikiforov V.M. Metalna tehnologija i građevinski materijali. - M.: Viša škola, 1980 (monografija).

Korozija uzrokuje ogromne gubitke. Kao rezultat toga, metalni proizvodi gube svoja vrijedna tehnička svojstva. Mjere kontrole korozije stoga su vrlo važne.

Vrlo su raznolike i uključuju sljedeće metode:

1. Zaštitne površinske prevlake metala. Oni su metalni i nemetalni. Metalne prevlake se pak dijele na: galvanske; dobiveno potapanjem u talinu; metalna obloga; difuzijski i izotermički raspršeni. Nemetalni premazi su: silikatni (emajlirani); fosfat; keramika, polimer: boja i lak i prah.

4. Deoksigenacija vode.

5. Stvaranje legura s antikorozivnim svojstvima.

Galvanizirani metalni premazi izoliraju metal od okoliša. Primjenjuju se elektrolitički, odabirući sastav elektrolita, gustoću struje i temperaturu medija. Metoda omogućuje dobivanje vrlo tankih pouzdanih slojeva metala (cink, nikal, krom, olovo, kositar, bakar, kadmij itd.) I ekonomična je. Oblaganje proizvoda od željeza tim i drugim metalima, osim zaštite, daje im i lijep izgled.

Temeljito čišćenje premazanog proizvoda od onečišćenja jedan je od važnih uvjeta za dobivanje visokokvalitetnog premaza. Kontaminanti uključuju masti, ulja i okside. Površina koju treba obložiti obrađuje se na tri načina: mehaničkim (brušenje, pijesak i sačmarenje), kemijskim i elektrokemijskim (odmašćivanje, nagrizanje i elektrokemijsko poliranje). Skladištenje pripremljenih proizvoda do premazivanja nije duže od 4 - 6 sati.

Na primjer, krovno željezo cink štiti od korozije. Cink, iako je aktivniji metal od željeza, izvana je presvučen zaštitnim oksidnim filmom. Ako je oštećen, pojavljuje se galvanski par željezo-cink. Katoda (pozitivna) je željezo, anoda (negativna) je cink. Elektroni prelaze iz cinka u željezo, cink se otapa, ali željezo ostaje zaštićeno sve dok sloj cinka potpuno ne uništi.

Na primjer, premazi od cinka i kositra nanose se umakanjem dijelova u talinu. Zaštitni sloj (d \u003d 10 - 50 mikrona) ima difuzijsku vezu s bazom. Nedostaci ove metode su poteškoće u postizanju jednolike debljine premaza i velika potrošnja metala, što je, na primjer, kada se cink koristi za sloj debljine 25 μm, do 600 g / m2.

Difuzijska metoda zaštite temelji se na promjeni kemijskog i faznog sastava površinskog sloja metala kada u njega uđu prikladni elementi koji pružaju otpornost na koroziju. Čelik od atmosferske korozije čuva se pocinčavanjem, a aluminiziranje se koristi za zaštitu od oksidacije na povišenim temperaturama. Silikonske prevlake (silikonizirajuće) koriste se za zaštitu metala otpornih na toplinu, dosadne - za povećanje otpornosti na habanje i čvrstoće.

Metalna obloga koristi se za proizvodnju bimetalnih limova čelik-nikal, čelik-titan, čelik-bakar, čelik-aluminij. Provodi se metodama zajedničke vruće plastične deformacije, električnim lučnim i elektrolučnim nanošenjem, zavarivanjem u eksploziji.

Raspršeni premazi proizvode se termičkim, plazma, detonacijskim i vakuumskim metodama. U ovom slučaju, metal se raspršuje u tekućoj fazi u obliku kapljica i taloži se na površinu koju treba obložiti. Metoda je jednostavna, omogućava dobivanje slojeva bilo koje debljine s dobrim prianjanjem na osnovni metal. U vakuumskoj metodi, materijal za oblaganje zagrijava se do stanja pare, a struja pare kondenzira se na površini proizvoda.

Tehnike prskanja mogu se koristiti za zaštitu montažnih konstrukcija. Međutim, potrošnja metala u ovom je slučaju vrlo značajna, a premaz je porozan i potrebno je dodatno brtvljenje termoplastičnim smolama ili drugim materijalom za zaštitu od korozije. polimerni materijali... Pri obnavljanju istrošenih dijelova strojeva, poroznost je vrlo vrijedna, jer služi kao nosač maziva.

Staklene cakline su čaše koje se nanose u tankom sloju na površinu metalnih predmeta kako bi se zaštitile od korozije, dale im određenu boju i poboljšale izgled, stvaranje reflektirajuće površine itd.

Proizvodnja emajliranih proizvoda uključuje sljedeće postupke: visokotemperaturna sinteza-taljenje emajliranih čaša (frita); priprema praha i suspenzija od njih; priprema površine metalnih proizvoda i vlastito emajliranje - nanošenje suspenzije na metalnu površinu, sušenje i otapanje praškastog stakla u premaz.

Čelični proizvodi obično se premažu temeljnom caklinom dva i tri puta. Ukupna debljina rezultirajuće prevlake u prosjeku je 1,5 mm. Nakon sušenja dobivenog tla na temperaturi od 90 - 100 ° C, dio se dalje peče na 850 - 950 ° C. Kako bi se povećala trajnost emajliranih prevlaka čeličnih cijevi u termoenergetici, oni se nanose preko sloja raspršenog aluminija.

Fosfatiranje proizvoda od čelika temelji se na stvaranju u vodi netopivih dvo- i tri-supstituiranih fosfata željeza, cinka i mangana. Nastaju kad se proizvodi potope u razrijeđenu otopinu fosforne kiseline uz dodatak monosupstituiranih fosfata gore navedenih metala. Rezultirajući sloj fosfata dobro je prianjao na metalnu bazu. Ovi su premazi porozni, pa se na njih mora nanijeti dodatni lak ili boja. Debljina slojeva fosfata je 10 - 20 mikrona. Fosfatiranje treba obaviti umakanjem ili prskanjem.

Kao keramička zaštita koriste se premazi na bazi oksida nekih p-elemenata, kao i silicij, alumosilikat, magnezijev oksid, karborund i drugi. Razvijeni su novi materijali zvani kermeti. To su smjese od metala ili kombinacije metala s keramikom, na primjer Al - Al2O3 (SAP), V - Al - Al2O3 (gorivi element). Primjenu pronalaze u izgradnji reaktora. U usporedbi s jednostavnom keramikom, kermeti imaju veću čvrstoću i duktilnost te imaju vrlo visoku otpornost na mehanički i toplinski udar.

Boje i lakovi se nanose: prskanjem zrakom, visokim tlakom i u električnom polju; elektro-taloženje, lijevanje mlazom, potapanje, valjci, četka itd. Umjetno sušenje boja može se izvoditi vrućim zrakom, u komorama, infracrvenim i ultraljubičastim zračenjem.

Slojevi polimernih prahova nanose se plinskim plamenom, vrtložnim i elektrostatičkim raspršivanjem. Na temperaturi od 650 -700 ° C, polimer u prahu omekšava i nakon udara na površinu dijela pripremljenog i zagrijanog na temperaturu polimera prianja na njega, stvarajući neprekidnu prevlaku. Za raspršivanje se uspješno koriste polietilen, polivinilklorid, fluoroplastika, najlon i drugi polimerni materijali.

Za katodnu zaštitu čelika u tlu i neutralne vodene otopine minimalni potencijal je 770 - 780 mV. Pruža istodobnu filmsku izolaciju površine proizvoda od kontakta s korozivnim medijem.

Anodna zaštita koristi se samo za opremu izrađenu od legura sklonih pasivizaciji u ovom tehnološkom rješenju. Korozija ovih legura u inertnom stanju odvija se puno sporije. Koristi se izvor stalne struje s automatskim regulatorom anodnog polarizacijskog potencijala zaštićenog metala.

Ovisno o agresivnosti medija, za anodno-zaštitnu zaštitu koriste se katode od silikatnog lijeva, željeza, molibdena, legura titana i nehrđajućih čelika. Tako su zaštićeni izmjenjivači topline izrađeni od nehrđajućeg čelika koji rade u 70 - 90% sumpornoj kiselini na temperaturi od 100 - 120 ° C.

Inhibitori korozije su tvari koje usporavaju brzinu uništavanja metalnih proizvoda. Čak iu malim količinama značajno smanjuju brzinu oba mehanizma korozije. Uvode se u agresivno radno okruženje ili primjenjuju na dijelove. Oni se adsorbiraju na metalnoj površini, u interakciji s njom stvaraju zaštitne filmove i na taj način sprečavaju destruktivne procese. Neki antioksidanti pomažu u uklanjanju kisika (ili drugog oksidirajućeg sredstva) s radnog područja, što također smanjuje brzinu korozije.

Mnogi anorganski i organski spojevi i razne smjese na njihovoj osnovi služe kao inhibitori. Široko se koriste u kemijskom čišćenju parnih kotlova od kamenca, uklanjanju kamenca kiselinskim pranjem, kao i tijekom skladištenja i transporta anorganskih jakih kiselina u čeličnim posudama i drugima. Na primjer, inhibitori I-1-A, I-1-V, I-2-V (mješavina viših piridinskih baza) koriste se za pranje klorovodične kiseline toplinske opreme.

Stvaranje legura s antikorozivnim svojstvima sastoji se u legiranju čelika metalima poput kroma. U tom se slučaju dobivaju kromirani nehrđajući čelici. Ojačati antikorozivna svojstva čelika dodavanjem nikla, kobalta i bakra. Legiranjem se postiže postizanje njihove visoke otpornosti na koroziju u radnom okruženju i osiguravanjem određenog niza fizičkih i mehaničkih karakteristika. Legiranje čelika s tako lako prohodnim metalima kao što su aluminij, krom, nikal, titan, volfram i molibden daje tendenciju pasivizaciji, pod uvjetom da se stvaraju čvrste otopine.

Za borbu protiv ICC austenitnih čelika koriste se:

a) smanjenje sadržaja ugljika, što isključuje stvaranje kromovih karbida;

b) uvođenje u čelik jačeg od metala koji tvore kromov karbid (titan i niobij), koji veže ugljik u njihove karbide i isključuje iscrpljivanje granica zrna u kromu;

c) otvrdnjavanje čelika od 1050 - 1100 ° C, osiguravajući prijenos kroma i ugljika u čvrstu otopinu na njihovoj osnovi;

d) žarenje, obogaćujući granične zone zrna slobodnim kromom do razine potrebne otpornosti na koroziju.

Pitanja za samostalan rad ... Osnove teorije korozije, vrste korozije metala, upravljanje i zaštita električne opreme od korozije.Oštećenje zračenjem metala i slitina, kontrola radijacijskog oštećenja; korekcija oštećenja zračenjem. Zavarivanje i lemljenje u elektroenergetici. Načini, suština, prednosti i nedostaci. Literatura: Nauka o materijalima. (Pod generalnim uredništvom B.N. Arzamasova i G.G. Mukhina) 3. izd. revidiran i proširen. M: Izdavačka kuća MSTU im. N.E.Bauman, 2002.

Pod utjecajem vanjski faktori (tekućine, plinovi, agresivni kemijski spojevi) svi materijali se uništavaju. Metali nisu iznimka. Potpuno je nemoguće neutralizirati korozivne procese, ali sasvim je moguće smanjiti njihov intenzitet, povećavajući time radni vijek metalnih konstrukcija ili drugih, koji uključuju "željezo".

Metode zaštite od korozije

Sve metode zaštite od korozije mogu se uvjetno klasificirati kao metode koje su primjenjive ili prije početka rada uzorka (skupina 1), ili nakon njegova puštanja u rad (skupina 2).

Prvi

• Povećana otpornost na "kemijski" napad.
• Uklanjanje izravnog kontakta s agresivnim tvarima (površinska izolacija).

Drugi

• Smanjivanje agresivnosti okoline (ovisno o radnim uvjetima).
• Korištenje EM polja (na primjer, "superpozicija" vanjskih električnih struja, regulacija njihove gustoće i niz drugih tehnika).

Upotreba jedne ili druge metode zaštite određuje se pojedinačno za svaku strukturu i ovisi o nekoliko čimbenika:

• vrsta metala;
• uvjeti njegovog rada;
• složenost provođenja antikorozivnih mjera;
• proizvodne mogućnosti;
• ekonomska svrsishodnost.

Zauzvrat, sve se tehnike dijele na aktivne (što podrazumijeva stalni "utjecaj" na materijal), pasivne (koje se mogu okarakterizirati kao ponovne) i tehnološke (koriste se u fazi pripreme uzorka).

Aktivan

Katodna zaštita

Preporučljivo je koristiti ako je medij s kojim je metal u kontaktu električno vodljiv. Materijal se hrani (sustavno ili stalno) s velikim potencijalom "minus", što ga u principu onemogućava za njegovu oksidaciju.

Zaštitna zaštita

Sastoji se u katodnoj polarizaciji. Uzorak je vezan kontaktom s materijalom koji je osjetljiviji na oksidaciju u danom vodljivom okruženju (zaštitnik). Zapravo je to vrsta "gromobrana", koji preuzima svu "negativnost" koju stvaraju agresivne tvari. Ali takav zaštitnik treba povremeno zamijeniti novim.

Anodna polarizacija

Koristi se izuzetno rijetko i sastoji se u održavanju "inertnosti" materijala u odnosu na vanjske utjecaje.

Pasivno (površinska obrada metala)

Stvaranje zaštitnog filma

Jedna od najčešćih i jeftinih metoda borbe protiv korozije. Za stvaranje površinskog sloja koriste se tvari koje moraju udovoljavati sljedećim osnovnim zahtjevima - biti inertne u odnosu na agresivne kemikalije / spojeve, ne provode struju / struju i imaju povećano prianjanje (dobro prianjaju na podlogu).

Sve tvari koje se koriste u vrijeme obrade metala nalaze se u tekućem ili "aerosolnom" stanju, što određuje način njihove primjene - bojanje ili prskanje. Za to se koriste boje i lakovi, razne mastike i polimeri.

Polaganje metalnih konstrukcija u zaštitne "žljebove"

To je tipično za različite vrste cjevovodi i komunikacije inženjerskih sustava. U ovom slučaju, ulogu izolatora igra zračni razmak između unutarnjih stijenki kanala i metalne površine.

Fosfatiranje

Metali se obrađuju posebnim sredstvima (oksidanti). Oni ulaze u reakciju s bazom, uslijed čega se na njezinu površinu talože slabo topljivi kemikalije / spojevi. Prilično učinkovita metoda zaštita od vlage.

Premazivanje otpornijim materijalima

Primjeri uporabe ove tehnike često se mogu naći u svakodnevnim proizvodima s kromiranim premazom (), sa posrebrenjem, "pocinčavanjem" i slično.

Kao opcija - zaštita keramikom, staklom, premazivanje betonom, cementnim žbukama (premazom) itd.

Pasivizacija

Poanta je drastično smanjiti reaktivnost metala. Za to se njegova površina obrađuje odgovarajućim posebnim reagensima.

Smanjivanje agresivnosti okoline

• Upotreba tvari koje smanjuju intenzitet korozivnih procesa (inhibitori).
• Sušenje na zraku.
• Njegovo kemijsko / čišćenje (od štetnih nečistoća) i niz drugih tehnika koje se mogu koristiti u svakodnevnom životu.
• Hidrofobizacija tla (zatrpavanje, unošenje posebnih tvari u njega) kako bi se smanjila agresivnost tla.

Obrada pesticidima

Koristi se u slučajevima kada postoji vjerojatnost razvoja takozvane "biokorozije".

Tehnološke metode zaštite

Legiranje

Najpoznatiji način. Poanta je stvoriti leguru na osnovi metala koja je inertna u odnosu na agresivne utjecaje. Ali prodaje se samo u industrijskim razmjerima.

Kao što proizlazi iz danih podataka, ne sve metode antikorozivna zaštita može se koristiti u svakodnevnom životu. S tim u vezi, mogućnosti "privatnog trgovca" znatno su ograničene.